Impedância de saída e entrada

[daniel_tubes]

Tenho acompanhado esse tópico desde o início até agora, muito se falou em ganho , classe de amplificador e outros detalhes do mesmo, mas me surgiu uma dúvida , como se faria para adequar a impedância de entrada da etapa de saída?

Digamos que o pré tenha 47k de impedância de entrada e o power tenha 100k, quais componentes eu posso mudar para adequar isso ?

Procurei em pela net, mas não achei nada que me tirasse essa dúvida.

At Daniel

[Matec]

...como se faria para adequar a impedância de entrada da etapa de saída?
Digamos que o pré tenha 47k de impedância de entrada e o power tenha 100k, quais componentes eu posso mudar para adequar isso ?
At Daniel

Daniel explique melhor isso aí. Sua dúvida não ficou clara.

[daniel_tubes]

Perdão Matec, creio que tentei simplificar a pergunta e acabou complicando um pouco.

Veja se meu raciocínio está certo:

Toda etapa de potência tem uma impedância na sua entrada, correto , vejo algumas etapas com 47kOhms de impedância de entrada , outros com 100kOhms.
Minha dúvida e quais componentes  me estipulam essa impedância e qual a matemática pra se calcular ela.

Minha pergunta também está voltada ao casamento de impedâncias  entre o pré amplificador e o amplificador de potência.

Veja que não estou me referindo a impedância da saída do amplificador mas sim a de entrada.

At Daniel.

[Matec]

daniel_tubes

Veja Daniel que em termos teóricos, impedância tem inúmeros detalhes a se levar em conta.

Em termos práticos, no caso de amplificadores, a impedância é dada pelo resistor de entrada do circuito. Veja o caso desse amplificador abaixo. Ele tem o resistor R2 de 22Kohms colocado na entrada. A princípio essa seria a impedância de entrada desse circuito. Se fosse pensar rigorosamente, C1-R1-R3-C2 também fariam parte da conta.



Quanto á impedância de saída de um pré, ela costuma ser baixa, talvez 1K , mais, ou menos, (à menos que se diga o contrário).

Com essa impedância nesse valor, você poderia alimentar, por exemplo até 22 amplificadores com impedância de 22k,
sem degradação do sinal.
Isso pode ocorrer em equipamentos eletrônicos ativos com muita facilidade.

Já com componentes passivos a história é outra. Normalmente a impedância costuma ser "casada"; uma cápsula magnética de 47k de impedância nominal deve ser ligada num circuito cuja entrada tem que ter também 47k de impedância. Isso vai garantir melhor transferência e menos perdas.

Abs

[daniel_tubes]

Olá Matec, obrigado por me esclarecer minha dúvida...

At Daniel.

[xformer]

Entre o pré amplificador e o amplificador de potência não precisa haver casamento de impedâncias (i.e. ter a impedância de saída do pré igual a impedância de entrada do amplificador de potência).  Se houver igualdade nas impedâncias, o valor de tensão do sinal que entra será dividido pelas duas impedâncias, sendo diminuído pela metade.  Nessa ligação, o interessante é que haja a maior transferência de amplitude de tensão possível, então é necessário que a impedância de saída do pré seja bem menor do que a impedância de entrada do amplificador de potência.  Normalmente no fim de um pré amplificador tem um amplificador operacional, cuja impedância de saída é bem baixa e na entrada de um amplificador de potência tem um amplificador diferencial cuja impedância de entrada é alta, ou num valvulado a grade da válvula que tem impedância infinita. Como impedância de entrada muito alta é muito suscetível a captação de ruídos, normalmente se diminui pra um valor menor, mas ainda alto, com o resistor ao terra.
Casamento de impedância é necessário quando se quer a máxima transferência de potência, que é o caso de circuitos de RF ou no caso da saída do amplificador valvulado, em que usamos o transformador de saída pra casar a alta impedância de saída da válvula com a baixa impedância do alto-falante.

Caso a impedância de saída do pré seja relativamente alta em relação à impedância de entrada do power, pode-se usar um buffer (um amplificador operacional com ganho 1) que vai ter impedância de entrada altíssima e baixa impedância de saída.

[daniel_tubes]

Obrigado Xformer por clarear mais um pouco minhas dúvidas, agora eu compreendi melhor como funciona...

At Daniel

[Patines]

Cada amplificador tem uma impedância de entrada e depende do circuito.  Naquele esquema ali que o Matec colocou, a impedância de entrada do amplificador diferencial seria tipo:
1) (5k//22k)+1k = 5k  com MPSA42 com hfe=100
2) (8k//22k)+1k = 6.9k  com MPSA42 com hfe=200
2) (14k//22k)+1k = 9.6k  com MPSA42 com hfe=300

Matec estava considerando a impedância de entrada de um amplificador ideal para calcular 22k+1k=23k  23k seria com hfe tendendo ao infinito...  ou muito maior que estes que exemplifiquei.

Então..  existem conhecimentos a serem incorporados pra determinar esse tipo de coisa.

Mas como Xformer falou, procure diminuir ao máximo sua impedância de saída do pré, para não matar o sinal..  ou causar um divisor de sinal com a entrada do amplificador.

A impedância de entrada depende basicamente do hfe e da corrente quiescente do amplificador diferencial...   até o LED usado (calculei pra LED azul) na polarização do diferencial influi na corrente.

Abraços.

[Electric Effects]

Cálculo bastante complicado para TBJ. Dos 5k que está || com 22k com hfe = 100 eu só soube identificar rápido 1k, os outros 4k é mais difícil um pouco.

[daniel_tubes]

Então toda essa dúvida sobre impedância me apareceu pelo fato de eu ter montado o M150 da ibrape e logo de cara ele tem um resistor de 1Mohm e um capacitor de de 0.1 uf e no manual dele consta que ele é de 100Kohm de impedância de entrada, mas não entendia o fato da impedância dita no manual era 100K e o resistor logo de entrada ser de 1Mohm, eu sabia que o resistor na entrada sempre daria a referencia equivalente a entrada do pré ou do power , por isso fiquei confuso, e ao mesmo tempo curioso a respeito.

Mas agora está mais que esclarecido.

Obrigado a todos..

At Daniel

[Matec]

Como eu falei antes, impedância é um conceito complicado.

No caso do M-150, a impedância nominal mostrada vem dos resistores R4 e R5, que para sinais AC estão tecnicamente aterrados. Então eles podem ser considerados como se estivessem em paralelo: R4//R5 => 180k//220k = 99kohms.

Mas se fizermos todos os cálculos possíveis, incluindo aqueles do Patines, o valor final seria bem diferente.

Abs

[xformer]

Se não for fácil de visualizar e calcular a impedância de entrada do amplificador, é possível de se medi-la.

Precisa ter um gerador de áudio, um osciloscópio, um multímetro e um potenciômetro de valor acima do valor imaginado para a impedância de entrada.

O procedimento é colocar o potenciômetro em série com a entrada do amplificador e ligá-los ao gerador de áudio (1Vpp na saída já basta). Com o osciloscópio (pontas em X10) medimos as amplitudes sobre a entrada do amplificador  e sobre o potenciômetro. Ajusta-se o potenciômetro para que as duas amplitudes sejam iguais.  A seguir retiramos o potenciômetro e medimos a resistência com o multímetro. O valor medido é aproximadamente o valor da impedância de entrada. O valor pode variar conforme a frequência, pois capacitores que estiverem no circuito podem influenciar, então é interessante fazer o mesmo processo com várias frequências.
Obviamente, se a impedância do amplificador for 100kohms, não adianta usar potenciômetro de 47k, precisa ser de 220k a 1Mohm, por exemplo.

[Ramsay]

Realmente, o ideal é sempre uma saída de baixa impedância do pedal ou pré amplificador ligado a uma impedância de entrada de pelo menos o dobro (caso de amplificadores solid-state), ou muito maior no caso de amplificadores valvulados.

O que causa estranheza é o fato de certos pedais, que por utilizarem uma impedância de saída muito baixa, acabam prejudicando o som do pedalboard.

E eu cito especificamente o pedal Digitech Digidelay que comprei recentemente, e que já parou de ser fabricado.
Conforme consta no manual de usuário, a impedância de saída desse pedal é de 100 ohms (eu nunca vi pedal nenhum com impedância de saída tão baixa).

O fato é que o pedal funciona normalmente, mas, de alguma forma, ele prejudica (parcialmente) o som do meu pedalboard, tanto que eu até já o tirei fora.

Então, eu pergunto aos colegas do fórum:
100 ohms de impedância de saída não é muito baixo??









 

[Patines]

... Digitech Digidelay que comprei ... a impedância de saída é desse pedal é de 100 ohms.... de alguma forma, ele prejudica (parcialmente) o som do meu pedalboard, tanto que eu até já o tirei fora.

Me explique o que este pedal faz que tu o tirou.

Então, eu pergunto aos colegas do fórum: 100 ohms de impedância de saída não é muito baixo??

Não.

Posso até imaginar algum caso onde possa ser muito baixa esta impedncia, mas^no geral, não vejo como ela poderia prejudicar.

Abraços.

[Ramsay]

Me explique o que este pedal faz que tu o tirou.

Acho que eu não expliquei de forma correta. Não é que o Digidelay prejudique o som do pedalboard, mas, com todos os pedais em bypass, nota-se alguma perda de volume e presença no som, o que, certo ou errado, eu atribuí à baixa impedância de saída de 100 ohms do pedal.

Posso até imaginar algum caso onde possa ser muito baixa esta impedância, mas, no geral, não vejo como ela poderia prejudicar.

Troquei esse delay por outro com impedância de saída de 10K e essa perda diminuiu.